UV-LIGA镍薄膜材料的力学性能测试与分析
来源期刊:功能材料2010年第2期
论文作者:汪红 汤俊 毛胜平 丁桂甫 李雪萍 刘瑞
关键词:MEMS; UV-LIGA镍; 电沉积; 力学性能; 单轴拉伸; MEMS; UV-LIGA Ni; electrodeposited; mechanical properties; uniaxial tensile;
摘 要:利用LIGA或UV-LIGA技术制备的镍,特别适合作为微器件的结构材料.材料的力学性能在微器件的仿真设计和实际使用中起到重要作用.主要利用常规的力学试验机和自行搭建的微拉伸平台,通过单轴拉伸方法测试了电流密度为20mA/cm~2的UV-LIGA镍薄膜的力学性能.3种测试方法的结果呈现了一致的规律性变化--弹性模量显著降低,强度显著提高,表明UV-LIGA镍具有与块体镍显著不同的力学性能.通过X射线衍射分析(XRD),测量了该电流密度下试样的择优取向和晶粒尺寸,通过场发射扫描电镜(SEM)观察了试样的表面形貌和拉伸断口,并初步地分析了UV-LIGA镍力学性能的变化原因.该测试结果为微器件的仿真设计提供了重要的参考依据.
汪红1,汤俊1,毛胜平1,丁桂甫1,李雪萍1,刘瑞1
(1.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室,微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200240)
摘要:利用LIGA或UV-LIGA技术制备的镍,特别适合作为微器件的结构材料.材料的力学性能在微器件的仿真设计和实际使用中起到重要作用.主要利用常规的力学试验机和自行搭建的微拉伸平台,通过单轴拉伸方法测试了电流密度为20mA/cm~2的UV-LIGA镍薄膜的力学性能.3种测试方法的结果呈现了一致的规律性变化--弹性模量显著降低,强度显著提高,表明UV-LIGA镍具有与块体镍显著不同的力学性能.通过X射线衍射分析(XRD),测量了该电流密度下试样的择优取向和晶粒尺寸,通过场发射扫描电镜(SEM)观察了试样的表面形貌和拉伸断口,并初步地分析了UV-LIGA镍力学性能的变化原因.该测试结果为微器件的仿真设计提供了重要的参考依据.
关键词:MEMS; UV-LIGA镍; 电沉积; 力学性能; 单轴拉伸; MEMS; UV-LIGA Ni; electrodeposited; mechanical properties; uniaxial tensile;
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